KR20080053122A - 계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20080053122A
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Abstract

본 발명은 유연한 계층적 구조를 가진 코딩 기법을 이용하여 인코딩된 콘텐츠를 TCP 프로토콜을 이용해 적응적으로 전송할 수 있는 계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, TCP 기반으로 콘텐츠를 스트리밍하는 전송 방법에 있어서, 네트워크를 통해 전송되는 콘텐츠의 전송 속도와 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정하는 제1 단계; 상기 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송 속도를 비교하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우에는, 현재 TCP 연결 개수에 따라 TCP 연결 개수를 줄이거나 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 상승시키는 제3 단계; 및 상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 TCP 연결 개수를 증가시키거나 현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달한 경우 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 낮추는 제4 단계를 포함한다.
Figure P1020060125119
TCP, 패킷, 콘텐츠, 전송, 프로토콜, IP, 적응, 전송율, 음질, 화질, 코딩, 레벨, 조절, 변경, 수준

Description

계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법{Adaptive Transmission of Scalable-Coded Contents}
도 1은 본 발명에 따른 계층적 코딩된 콘텐츠의 예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 적응적 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 적응적 전송 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 적응적 전송 방법의 처리 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11: 디코딩 속도 측정부
12: 연결 관리부
13: 전송 제어부
14: 콘텐츠 전송부
본 발명은 계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유연한 계층적 구조를 가진 코딩 기법을 이용하여 인코딩된 콘텐츠를 TCP 프로토콜을 이용해 적응적으로 전송할 수 있는 계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인터넷 프로토콜(IP) 기반 스트리밍 콘텐츠의 전송에서는 콘텐츠의 인코딩 비트율이 고정되어 있으며, 전송 프로토콜(TCP 또는 UDP)은 이렇게 고정된 콘텐츠 인코딩 비트율과 동일한 전송율로 패킷을 전송한다.
일반적으로 인터넷 프로토콜(IP) 패킷 전송망은 패킷 손실이 항상 발생되며, 여러 개의 패킷 손실이 연달아 장기간에 걸쳐 발생하는 등 매우 불규칙적인 전송 오류 특성을 갖는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 IP 패킷 전송망서 사용되는 TCP 프로토콜은 패킷 에러가 발생한 경우 엄격한 재전송을 통하여 이전 패킷이 모두 송신 완료되어야 다음 패킷을 전송한다.
일반적으로 IP 패킷 전송망에서는 TCP 프로토콜을 사용하여 안정적인 패킷 전송을 보장한다. 그러나 이러한 TCP의 엄격한 재전송 정책은 종종 일정 기간 동안 전송율을 일정 수준 이하로 떨어트리게 되는 원인이 된다. 따라서 항상 일정한 전송율을 보장받아야 하는 콘텐츠 스트리밍의 경우 일정기간 이상 전송율이 콘텐츠의 인코딩 비트율보다 떨어지게 되면, 재생이 중단되는 현상이 발생된다. 이러한 이유로 TCP 대신 패킷 손실을 감수하고라도 전송속도를 떨어트리지 않는 UDP 프로토콜을 사용하여 콘텐츠의 스트리밍을 수행하는 기술이 채택되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 유연한 계층적 구조를 가진 코딩 기법을 이용하여 인코딩된 콘텐츠를 TCP 프로토콜을 이용해 적응적으로 전송함으로써, 재생의 중단없이 TCP 기반으로 콘텐츠를 전송할 수 있는 계층적 코딩된 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전송 장치는, TCP 기반으로 콘텐츠를 스트리밍하는 전송 장치에 있어서, 네트워크를 통해 전송되는 콘텐츠의 전송 속도와 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정하는 디코딩 속도 측정수단; TCP 연결을 수행하고, 현재 콘텐츠를 전송하는 TCP 연결을 관리하는 연결 관리수단; 전송할 콘텐츠의 음질/화질 수준을 변경하여 콘텐츠를 전송하는 콘텐츠 전송수단; 및 상기 디코딩 속도 측정수단에 의해 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송 속도를 비교하고, 그 결과에 따라 TCP 연결 개수를 조절하도록 상기 연결 관리수단을 제어하고, 상기 콘텐츠 전송수단을 제어하여 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 조절 하는 전송 제어수단을 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전송 방법은, TCP 기반으로 콘텐츠를 스트리밍하는 전송 방법에 있어서, 네트워크를 통해 전송되는 콘텐츠의 전송 속도와 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정하는 제1 단계; 상기 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송 속도를 비교하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우에는, 현재 TCP 연결 개수에 따라 TCP 연결 개수를 줄이거나 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 상승시키는 제3 단계; 및 상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 TCP 연결 개수를 증가시키거나 현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달한 경우 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 낮추는 제4 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 콘텐츠의 전송시 비트율을 유연하게 적응하여 변화시킬 수 있는 계층 적으로 코딩된 콘텐츠의 형태를 나타낸 것이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 계층적으로 코딩된 콘텐츠를 대상으로 스트리밍을 한다. 계층적으로 코딩된 콘텐츠는 도 1에 도시된 바와 같이 다양한 음질/화질 수준별로 계층을 형성하고 있다. 도면에서 콘텐츠는 0~m까지의 전체 음질/화질 수준 계층을 가지고 있으며, 전송 채널의 상황에 따라 적절한 계층까지의 음질/화질 수준만을 전송한다. 도면에서는 0~a 까지의 전송계층만이 실제 전송되는 음질/화질 수준계층임을 나타낸다. 본 발명은 실제 전송시에 전송채널 상황의 변화에 따라 실시간으로 이러한 전송대상 음질/화질 수준 계층을 최저 음질/화질 수준(0)에서 최고 음질/화질 수준(m) 사이에서 변화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 TCP를 활용한 계층적으로 코딩된 콘텐츠의 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서는 전송 네트워크의 상태에 따라 전송을 수행하는 TCP 연결의 갯수를 적절히 조절하거나, 전송 대상이 되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 적절히 조절하여 적응적으로 실제 세션의 전체 데이터 전송율을 조절한다. 각각의 TCP 연결은 각 연결마다 각각의 전송율(t A, t B, …, t n)을 가지며, 도 2에서 t는 각 전송율의 합으로써 전체 세션의 전송율이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 콘텐츠의 전송 방법을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 적응적 전송 장치의 블록 구성도로, 도면에서 11은 디코딩 속도 측정부, 12는 연결 관리부. 13은 전송 제어부, 14는 콘텐츠 전송부를 각각 나타낸다.
콘텐츠의 스트리밍이 시작되면 디코딩 속도 측정부(11)는 현재 네트워크를 통해 전송되고 있는 콘텐츠의 전송율(t)과 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정한다. 콘텐츠의 디코딩 속도는 전체 콘텐츠 음질/화질 계층 중 전송받은 부분으로 구성되어 있으므로 도 1의 a에 해당된다.
연결 관리부(12)는 전송 제어부(13)의 제어를 받아 TCP 연결을 수행하고, 현재 콘텐츠를 전송하는 TCP 연결을 관리한다.
콘텐츠 전송부(14)는 전송 제어부(13)의 제어를 받아, 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 변경하여 콘텐츠를 전송한다.
전송 제어부(13)는 디코딩 속도 측정부(11)에 의해 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송율을 비교하고, 그 결과에 따라 연결 관리부(12)를 통해 TCP 연결 개수를 조절하거나, 콘텐츠 전송부(14)를 통해 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 제어한다.
다시 말해, 전송 제어부(13)는 콘텐츠의 전송 속도(전송율)가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우, 우선 현재 TCP 연결 개수를 연결 관리부(12)를 통해 확인하여, 현재 TCP 연결이 적어도 2개 이상인 경우 TCP 연결을 하나 제거하도록 연결 관리부(12)를 제어한다. 하지만, 전송 제어부(13)는 현재 전송을 수행하는 TCP 연결이 하나인 경우에는 전송하고 있는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 높이도록 콘텐츠 전송부(14)를 제어한다.
한편, 전송 제어부(13)는 콘텐츠의 전송 속도(전송율)가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 네트워크가 콘텐츠의 비트율을 따라가지 못함을 의미하므로, 우선 연결 관리부(12)로부터 TCP 연결 개수를 확인하여, 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달하였는지 확인한다.
전송 제어부(13)는 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달하지 않은 경우에는 TCP 연결 개수를 증가시켜 네트워크의 전송율을 높이도록 연결 관리부(12)를 제어한다. 하지만, 전송 제어부(13)는 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달한 경우에는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 낮추도록 콘텐츠 전송부(14)를 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 적응적 전송 방법의 처리 흐름도이다.
먼저, 본 발명은 콘텐츠의 스트리밍이 시작되면, 현재 네트워크를 통해 전송되고 있는 콘텐츠의 전송율(t)과 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정한다(101). 이와 같은 콘텐츠의 전송율과 콘텐츠의 디코딩 속도 측정은 일정 주기로 수행된다.
그런 다음, 콘텐츠의 전송율과 측정된 콘텐츠의 디코딩 속도를 비교하여(102) 콘텐츠의 전송 속도(전송율)가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우, 현재 TCP 연결 개수를 확인한다(103).
현재 TCP 연결이 적어도 2개 이상인 경우 TCP 연결을 하나 제거하고(104), 현재 전송을 수행하는 TCP 연결이 하나인 경우에는 전송하고 있는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 높여 전송한다(105).
한편, 콘텐츠의 전송 속도(전송율)가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에 는(102) 네트워크가 콘텐츠의 비트율을 따라가지 못함을 의미하므로, TCP 연결 개수를 확인하여, 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달하였는지 확인한다(106).
확인 결과, 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달하지 않은 경우에는 TCP 연결 개수를 증가시켜 네트워크의 전송율을 높이도록 하고(107), 현재 TCP 연결의 개수가 미리 정해놓은 상위 한계치에 도달한 경우에는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 낮춰 전송한다(108).
이상의 설명에서는 콘텐츠를 스트리밍하는 서버를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 서버에 구현될 수도 있고, 클라이언트 단말에 구현될 수 있다. 클라이언트에 본 발명이 구현되는 경우에는 스트리밍 서버는 클라이언트 단말의 요청을 처리한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 유연한 계층적 구조를 가진 코딩 기법을 이용하여 인코딩된 콘텐츠를 TCP 프로토콜을 이용해 적응적으로 전송함으로써, 재생의 중단없이 TCP 기반으로 콘텐츠를 전송할 수 있고, 둘 이상의 TCP 연결을 통해 전체 콘 텐츠를 전송하도록 함으로써, 상대적으로 높은 전송율로 콘텐츠를 전송할 수 있으며, 이에 따라 패킷 손실에 따라 스트리밍이 지연되는 문제를 해결할 수 있다.

Claims (6)

  1. TCP 기반으로 콘텐츠를 스트리밍하는 전송 장치에 있어서,
    네트워크를 통해 전송되는 콘텐츠의 전송 속도와 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정하는 디코딩 속도 측정수단;
    TCP 연결을 수행하고, 현재 콘텐츠를 전송하는 TCP 연결을 관리하는 연결 관리수단;
    전송할 콘텐츠의 음질/화질 수준을 변경하여 콘텐츠를 전송하는 콘텐츠 전송수단; 및
    상기 디코딩 속도 측정수단에 의해 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송 속도를 비교하고, 그 결과에 따라 TCP 연결 개수를 조절하도록 상기 연결 관리수단을 제어하고, 상기 콘텐츠 전송수단을 제어하여 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 조절하는 전송 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 제어수단은,
    콘텐츠의 전송 속도가 상기 디코딩 속도 측정수단에 의해 측정된 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우, 상기 연결 관리수단을 통해 확인된 현재 TCP 연결 개수 가 적어도 2개 이상인 경우 TCP 연결을 하나 제거하도록 상기 연결 관리수단을 제어하고, 현재 TCP 연결이 하나인 경우에는 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 높이도록 상기 콘텐츠 전송수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 제어수단은,
    콘텐츠의 전송 속도가 상기 디코딩 속도 측정수단에 의해 측정된 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 상기 연결 관리수단을 통해 확인된 현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달하지 않았으면 TCP 연결 개수를 증가시키도록 상기 연결 관리수단을 제어하고, 현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달하였으면, 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 낮추도록 상기 콘텐츠 전송수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 장치.
  4. TCP 기반으로 콘텐츠를 스트리밍하는 전송 방법에 있어서,
    네트워크를 통해 전송되는 콘텐츠의 전송 속도와 단말의 콘텐츠 디코딩 속도를 측정하는 제1 단계;
    상기 측정된 단말의 디코딩 속도와 콘텐츠의 전송 속도를 비교하는 제2 단 계;
    상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우에는, 현재 TCP 연결 개수에 따라 TCP 연결 개수를 줄이거나 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 상승시키는 제3 단계; 및
    상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 상기 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 TCP 연결 개수를 증가시키거나 현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달한 경우 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 낮추는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 큰 경우에는, 현재 TCP 연결 개수를 확인하는 단계;
    현재 TCP 연결 개수가 적어도 2개 이상이면 TCP 연결을 하나 제거하는 단계; 및
    현재 TCP 연결이 하나이면 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    상기 제2 단계에서 콘텐츠의 전송 속도가 콘텐츠의 디코딩 속도보다 작은 경우에는 현재 TCP 연결 개수를 확인하는 단계;
    현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달하지 않았으면 TCP 연결 개수를 증가시키는 단계; 및
    현재 TCP 연결의 개수가 상위 한계치에 도달하였으면, 전송되는 콘텐츠의 음질/화질 수준을 한 단계 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘텐츠 전송 방법.
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B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
E801 Decision on dismissal of amendment
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20081017

Effective date: 20100201